Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Да ничего страшного, тема не только об одном конструктиве, но и об отдельных узлах, вариантов исполнения как самой ракеты, так и возможности использования ее узлов.

 

Опишу очередную порцию данных по ракетному котлу:

Поскольку по ошибке загрузил картинки не в ту тему, то перенесу все же их сюда и дам комментарии

На нижнем фото видно, что на верхний коллектор колпак была наложена внешняя теплоизоляция из базальтового волокна, с целью создать более высокую температуру для каталитического доокисления не сгоревших компонентов топлива. Результатом стало (фото выше), при любых условиях работы на ракетном режиме. даже в случае перегрузки по топливу, происходит полное его выгорание, кроме тех частиц, которые смогли без контакта с поверхностью сразу попасть в жаровую трубу (это видно по черноте во входе.) В общем осталось поколдовать с расположением вставок, чтобы постараться не дать несгоревшему топливу ни единого шанса проскочить мимо. А теперь о цене вопроса. Как в теории предполагалось увеличение температуры верхней части райзера вызвало заметное снижение ракетности со всеми вытекающими проблемами. Стал более трудный запуск, уменьшилась максималка по мощности, появилось явление вытеснения не только ВВ, но и ПВ из зоны горения. Переход на ракетный режим стал более резким и при повышенных температурах. Контр меры естественно тоже были приняты, но для тех, кто будет проектировать ракету информация о том, что произойдет в случае отклонения от теории теперь как бы есть. Как этот момент реализовать наиболее оптимальным образом каждый подумает самостоятельно и напишет в теме. Я же пока дал только информацию
Таким образом получилась компромиссная ситуация. С одной стороны газы выходящие из райзера надо активно охлаждать, чтобы освободить объем для новой порции газов, с другой стороны увеличение времени для полной химии, как бы тоже хочется получить а также ликвидировать такое явление, как перегрузка по топливу, особенно на режиме повышенной мощности.
Изящное техническое решение этого компромисса даст еще положительных баллов к выбору ракеты, как самого эффективного универсального теплового агрегата.
Пару тех решений у меня есть за пазухой, но хотелось бы посмотреть на мысли других форумчан, вдруг будет более красивое решение. Например поставить ТО ГВС, или там сделать колпак двухккамерным ну или еще чего интересного... В общем есть тема, нужны предложения.
П С Сразу скажу, что и сейчас все хорошо работает, но можно сделать еще лучше...

 

Я - за двухкамерный колпак.

По-сути, получится что-то типа ломанного райзера с полочкой посередине или двойного райзера

 

@hof, В этом случае компромисс остается, если только ко второй части райзера не применить "сильное" охлаждение до перевода газового потока в нисходящий канал. По этому поводу упомянул ГВС, т е охлаждение проточкой. Однако это все же еще не тех решение, а пока просто зондирование пути к нему... Дальше, какие у кого еще варианты?

 

А можно визуализировать мыслю? И движение газов возможное показать.

 

Имеется возможность надстроить замест коллектора высокий утеплённый колпак. Погонять в 2D Energy для понимания процессов. Программка простенькая, но можно почти к реальности приблизить в двумерной системе.

 

@Сергей247, У колпака будет противоположная функция, горячее и чистое уйдет вверх, а холодное и грязное провалится в ТО, а надо бы наоборот...

 

Не тот размерчик. А вот место погореть и распределить нормально газы появится. К тому струя из райзера в плотную горячую среду упираться сразу не будет. Я не зря про симулятор написал.

 

@Сергей247, Струю из райзера еще создать предстоит, как раз без решения этого вопроса она создаваться то и не желает.

 

Нарисовал бы в Энерджи то, что имею в виду, да вирус прихватил.

 

Давайте попробуем кратко оценить такой вид райзера. Промежуточная полость изменит градиент температур как для нижнего райзера, так и для верхнего, т е в целом тяга райзера упадет, но время для химии увеличиться. Падение тяги райзера опять ухудшит выход котла на ракетный режим+появляется необходимость чистки полости от уноса. В схеме есть усложнение без очевидных пока преймуществ над существующей схемой. Однако будет плюс на чистоту...

 

Колпаки работают на малых скоростях. Так что сие на рисунках ненужное усложнение.

 

У меня увеличение высоты (объема) колпака на 25% с одновременным увеличением высоты райзера на 16% дало классное тепловыделение печи, плюс стабилизировало горение (меньше рывков с перегрузом) + стабилизировало температуру выхлопных газов (от 70 до 120 градусов). Не нарадуюсь.

Точу руки вторую печь "препарировать": там выхлопные, если проворонить, до 250 доходят...

-
Андрей, увеличить объем колпака, а для более легкого поджига, может быть, сделать более высокий райзер? Он компенсирует потери на объем и лишние повороты.

 

DSR2?
https://donkey32.proboards.com/thread/3379/tapered-riser-batch-core-dsr2?page=7